塑料流延擠出模具的設(shè)計(jì)與發(fā)展

塑料流延擠出模具歷史

利用螺桿泵送液的思想可以追溯到古希臘的偉大科學(xué)家阿基米德，他將其應(yīng)用與城市的防御體系中。據(jù)記載，最早的工業(yè)擠出機(jī)是由Joseph Bramah 于1975年發(fā)明的。他由一個(gè)手動(dòng)的柱塞和機(jī)頭組件所構(gòu)成，用于連續(xù)生產(chǎn)鉛管。歷史上，第一個(gè)阿基米德螺桿擠出機(jī)的zhuanli由英國(guó)人 Matthew Gray 和美國(guó)人 John Royle 獲得。從19世紀(jì)中葉到現(xiàn)在，擠出加工曾用于古塔波膠、橡膠、硝酸纖維素和酪蛋白的加工。大約在1925年，人們擠出了各種聚氯乙烯，這成為現(xiàn)代擠塑加工技術(shù)開(kāi)始的標(biāo)志。

流延模具發(fā)展

我國(guó)的聚合物擠出工業(yè)近幾十年得到迅猛發(fā)展，尤其是改革開(kāi)放以來(lái)，聚合物加工機(jī)械及模具工業(yè)取得了舉世矚目的成就，其年平均增長(zhǎng)速度高于國(guó)民經(jīng)濟(jì)總的增長(zhǎng)速度，達(dá)到兩位數(shù)以上。1996年以來(lái)我國(guó)聚合物制品的產(chǎn)量一直位居世界第二。2000年我國(guó)聚合物制品的產(chǎn)量達(dá)到了2100萬(wàn)噸，聚合物加工機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值為85.29億元。

在基礎(chǔ)理論方面，我國(guó)學(xué)者作出了較大貢獻(xiàn)。北京化工大學(xué)朱復(fù)華教授和華南理工大學(xué)彭玉成教授帶領(lǐng)兩個(gè)科研組與1978年開(kāi)始對(duì)擠出進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)二十多年的努力，在聚合物加工可視化技術(shù)、擠出理論及應(yīng)用方面取得了一系列成果，為擠出加工技術(shù)的發(fā)展作出了自己的貢獻(xiàn)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)擠出過(guò)程應(yīng)用CAE技術(shù)進(jìn)行研究也獲得了蓬勃發(fā)展。出現(xiàn)了許多對(duì)螺桿擠出加工過(guò)程進(jìn)行模擬的軟件，比如EXTRUD、POLYFLOW、FLOW2000等。但這些軟件還存在一定問(wèn)題，在某些情況下模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大差距，尚需進(jìn)一步的理論研究支持以進(jìn)行完善。

流延模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

擠塑模具是擠出生產(chǎn)的核心部分，擠塑模具技術(shù)狀態(tài)直接關(guān)系到擠出生產(chǎn)的穩(wěn)定性、擠出制品的質(zhì)量，擠出生產(chǎn)效率以及模具本身的使用壽命。因此，擠塑模具的設(shè)計(jì)就顯得非常重要。在機(jī)頭設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

機(jī)頭內(nèi)腔要成流線型

為使物料能沿機(jī)頭流道均勻地?cái)D出，避免物料因停滯而發(fā)生過(guò)熱分解，決不能在機(jī)頭中出現(xiàn)急劇地縮小，更不能有死角和停滯區(qū)，應(yīng)盡量使流道光滑，建議表面粗糙度Ra值在0.4μm

足夠的壓縮比

要根據(jù)塑料制品及塑料品種的不同，設(shè)計(jì)出能產(chǎn)生足夠的壓縮比機(jī)頭、以消除因分流支架造成的結(jié)合縫，使制品密實(shí)。

正確的斷面形狀

由于塑料的性能 、壓力、密度、收縮率等因素，機(jī)頭的口模成型斷面形狀與制品真實(shí)斷面形狀是有差別的，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這一因素，使機(jī)頭口模有合理的斷面形狀。

節(jié)奏緊湊、便于拆裝

在滿足力學(xué)性能的條件下，要設(shè)計(jì)出節(jié)奏進(jìn)走、連接處嚴(yán)密、傳熱均勻、拆裝方便、且不漏料的機(jī)頭。

選材合理

機(jī)頭要選用耐腐蝕、耐摩擦、抗拉強(qiáng)度好、硬度較高的鋼材。有的還要根據(jù)情況鍍鉻。

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